Retina danneggiata, arrivano le nanoparticelle che funzionano come batterie solari e potrebbero restituire la vista
Una semplice iniezione nell’occhio potrebbe aprire nuove possibilità per il trattamento di alcune forme di cecità. Un gruppo di scienziati ha sviluppato nanoparticelle sensibili alla luce capaci di svolgere parte della funzione dei fotorecettori danneggiati, stimolando direttamente le cellule nervose della retina ancora funzionanti.
La tecnologia, che sfrutta un principio simile a quello delle celle solari, ha già mostrato risultati promettenti negli esperimenti sui topi completamente ciechi. I ricercatori hanno inoltre verificato il funzionamento delle nanoparticelle su tessuti retinici di maiale, aprendo la strada a ulteriori studi su un possibile trattamento per le malattie degenerative della retina.
Come funzionano le nanoparticelle che sostituiscono i fotorecettori
La retina contiene cellule specializzate, chiamate fotorecettori, che trasformano la luce in segnali nervosi destinati al cervello. In alcune patologie, come la retinite pigmentosa, queste cellule degenerano progressivamente, provocando una perdita della capacità visiva che può arrivare fino alla cecità.
Non tutte le cellule della retina, però, vengono danneggiate contemporaneamente. I neuroni gangliari e altre cellule nervose possono rimanere funzionanti molto più a lungo, anche quando i fotorecettori hanno ormai perso la propria funzione.
Gli scienziati hanno deciso di sfruttare proprio questa caratteristica, sviluppando un sistema in grado di stimolare le cellule nervose superstiti senza ricorrere all’installazione chirurgica di impianti elettronici o alla modificazione genetica delle cellule.
La soluzione consiste in nanoparticelle di circa 300 nanometri di diametro, realizzate con un materiale semiconduttore noto come nitruro di carbonio grafitico.
Una volta iniettate nell’occhio, le particelle si distribuiscono sulla superficie della retina, in prossimità dei neuroni ancora attivi.
Quando vengono colpite dalla luce visibile, al loro interno si attivano processi fisici e chimici che producono segnali capaci di stimolare le cellule nervose circostanti. Queste ultime possono quindi trasmettere informazioni al cervello attraverso le vie visive ancora funzionanti.
Il principio ricorda quello delle batterie solari, che sfruttano la luce per generare energia elettrica. In questo caso, però, l’obiettivo non è alimentare un dispositivo, ma utilizzare l’energia luminosa per ripristinare almeno in parte la risposta della retina agli stimoli visivi.
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I primi esperimenti sui topi ciechi mostrano risultati promettenti
Per verificare l’efficacia della tecnologia, i ricercatori hanno condotto esperimenti su topi che avevano perso completamente la vista.
Dopo la somministrazione delle nanoparticelle, l’esposizione alla luce ha provocato un’attivazione della corteccia visiva, la regione del cervello responsabile dell’elaborazione delle informazioni provenienti dagli occhi.
Gli animali hanno inoltre iniziato a reagire ai cambiamenti di illuminazione, un risultato che suggerisce il ripristino di una parte della capacità di percepire gli stimoli luminosi.
Il funzionamento della tecnologia è stato verificato anche su tessuti retinici di maiale isolati, fornendo ulteriori indicazioni sulla possibilità di utilizzare le nanoparticelle per stimolare cellule nervose retiniche.
Questi risultati non dimostrano ancora che il trattamento possa restituire una visione completa. La capacità di rilevare la presenza della luce, infatti, è diversa da quella necessaria per distinguere forme, colori e dettagli dell’ambiente circostante.
Gli esperimenti rappresentano comunque un primo passo verso lo sviluppo di un approccio che potrebbe aiutare le persone affette da gravi malattie degenerative della retina.
Una possibile alternativa agli impianti retinici e alla terapia genica
Uno degli aspetti più interessanti della tecnologia riguarda la modalità di somministrazione. Le nanoparticelle possono essere introdotte nell’occhio mediante un’iniezione, senza la necessità di installare chirurgicamente un dispositivo elettronico.
Un’altra potenziale caratteristica è la possibilità di intervenire indipendentemente dalla specifica mutazione genetica responsabile della degenerazione retinica.
A differenza di alcune terapie geniche, progettate per correggere particolari alterazioni del DNA, il nuovo approccio punta a sfruttare direttamente le cellule nervose che sopravvivono alla perdita dei fotorecettori.
Questo potrebbe renderlo applicabile a diverse condizioni caratterizzate dal danneggiamento delle cellule fotosensibili, purché le altre strutture della retina e le vie nervose necessarie alla trasmissione dei segnali siano sufficientemente conservate.
Restano tuttavia diversi ostacoli prima di un eventuale utilizzo clinico. Gli scienziati dovranno approfondire soprattutto la sicurezza a lungo termine delle nanoparticelle, verificando come il materiale interagisce con i tessuti oculari e quali effetti potrebbe provocare nel tempo.
Sarà inoltre necessario stabilire quanto a lungo le particelle mantengano la propria attività e quale livello di recupero visivo possa essere effettivamente raggiunto.
Per il momento, la tecnologia rimane in fase sperimentale e non costituisce un trattamento disponibile per i pazienti. I risultati ottenuti indicano però una possibile nuova direzione nella ricerca di soluzioni per le persone che hanno perso la vista a causa della degenerazione della retina.
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